本文介绍了如何在 WebGPU 中使用 `triangle-strip` 拓扑结构为每个三角形绘制不同的颜色。核心在于理解顶点着色器和片元着色器之间的数据传递，并使用 Inter-Stage Variables 以及 `flat` 插值模式来实现对每个三角形颜色控制。通过修改顶点着色器和片元着色器，并结合 blend 设置，最终实现为每个三角形赋予不同颜色的效果。
在 WebGPU 中，要实现 triangle-strip 模式下每个三角形拥有不同颜色，关键在于理解顶点着色器和片元着色器之间的数据传递机制。默认情况下，顶点着色器和片元着色器是相互独立的，它们之间的变量不能直接共享。为了解决这个问题，我们需要使用 Inter-Stage Variables。
Inter-Stage Variables
Inter-Stage Variables 允许我们从顶点着色器向片元着色器传递数据。这些变量需要在顶点着色器中定义，并通过一个结构体返回。同时，在片元着色器中，该结构体作为输入参数接收。@location 装饰器用于指定变量的位置，建立顶点着色器和片元着色器之间的数据通道。
示例代码：
以下代码展示了如何使用 Inter-Stage Variables 来传递三角形索引，从而在片元着色器中根据索引设置不同的颜色。
body{ background-color: #000 }canvas{ display: block; width: 600px; height: 400px; outline: 1px solid #666 }let C = document.querySelector('canvas').getContext(`webgpu`),code=`struct VSOut { @builtin(position) pos: vec4f, @location(0) @interpolate(flat) fi: i32,};@vertexfn vs( @builtin(vertex_index) vi: u32 ) -> VSOut { // inter-stage variables are interpolated. In flat interpolation mode, // the values passed to the fragment shader are from the "provoking vertex" // which is the value set on the 1st vertex of the triangle var vsOut: VSOut; vsOut.fi = 1; if (vi > 0) { vsOut.fi = 2; } if(vi<3){ var T = array( vec2f(0,0), vec2f(.4,.7), vec2f(.8,0) ); vsOut.pos = vec4f(T[vi],0,1); return vsOut; }; vsOut.pos = vec4f(.6,-.5,0,1); return vsOut;}@fragmentfn fs(vsOut: VSOut) -> @location(0) vec4f { if(vsOut.fi == 1){ return vec4f(.7,.2,.2,.5); }; // color for 1st triangle ? return vec4f(.3,.6,.4,.5); // color for 2nd triangle}`, format = `bgra8unorm`,adapter = await navigator.gpu.requestAdapter(), device = await adapter.requestDevice(), Q = device.queue, A = {loadOp: `clear`, storeOp: `store`}, // Attachments O = {colorAttachments: [ A ]}, // Render Pass Descriptor E, R, module = device.createShaderModule({ code }), P = device.createRenderPipeline({ layout: `auto`, primitive: { topology: `triangle-strip` }, vertex: { module, entryPoint: `vs`, }, fragment: { module, entryPoint: `fs`, targets: [{ format }] } });C.configure({ device, format });function F(){ A.view = C.getCurrentTexture().createView(); E = device.createCommandEncoder(); R = E.beginRenderPass(O); R.setPipeline(P); R.draw(4); R.end(); Q.submit([E.finish()]); requestAnimationFrame(F)}F()
代码解释：
定义结构体 VSOut: 该结构体包含了顶点位置 pos 和三角形索引 fi。@builtin(position) 声明 pos 为内置变量，用于指定顶点位置。@location(0) 声明 fi 变量位于 location 0，用于和片元着色器对应。@interpolate(flat) 关闭了插值，保证每个三角形的 fi 值是固定的。
顶点着色器 vs: 根据顶点索引 vi 设置 fi 的值。vi
片元着色器 fs: 根据接收到的 vsOut.fi 值，选择不同的颜色。如果 vsOut.fi 为 1，则返回红色，否则返回绿色。
插值模式
默认情况下，Inter-Stage Variables 会在三角形内部进行插值。这意味着片元着色器接收到的值是三角形顶点值的加权平均。为了避免颜色在三角形内部渐变，我们需要关闭插值。可以使用 @interpolate(flat) 装饰器来实现。加上这个装饰器后，片元着色器接收到的值将是三角形第一个顶点的值。
注意事项：
triangle-strip 的顶点顺序非常重要。每个三角形的第一个顶点决定了 @interpolate(flat) 装饰器传递的值。确保顶点着色器和片元着色器中的 @location 值匹配，否则数据将无法正确传递。
添加 Blend 设置
如果需要实现透明效果，可以添加 blend 设置。
body{ background-color: #000 }canvas{ display: block; width: 600px; height: 400px; outline: 1px solid #666 }let C = document.querySelector('canvas').getContext(`webgpu`),code=`struct VSOut { @builtin(position) pos: vec4f, @location(0) @interpolate(flat) fi: i32,};@vertexfn vs( @builtin(vertex_index) vi: u32 ) -> VSOut { // inter-stage variables are interpolated. In flat interpolation mode, // the values passed to the fragment shader are from the "provoking vertex" // which is the value set on the 1st vertex of the triangle var vsOut: VSOut; vsOut.fi = 1; if (vi > 0) { vsOut.fi = 2; } if(vi<3){ var T = array( vec2f(0,0), vec2f(.4,.7), vec2f(.8,0) ); vsOut.pos = vec4f(T[vi],0,1); return vsOut; }; vsOut.pos = vec4f(.6,-.5,0,1); return vsOut;}@fragmentfn fs(vsOut: VSOut) -> @location(0) vec4f { if(vsOut.fi == 1){ return vec4f(.7,.2,.2,.5); }; // color for 1st triangle ? return vec4f(.3,.6,.4,.5); // color for 2nd triangle}`, format = `bgra8unorm`,adapter = await navigator.gpu.requestAdapter(), device = await adapter.requestDevice(), Q = device.queue, A = {loadOp: `clear`, storeOp: `store`}, // Attachments O = {colorAttachments: [ A ]}, // Render Pass Descriptor E, R, module = device.createShaderModule({ code }), P = device.createRenderPipeline({ layout: `auto`, primitive: { topology: `triangle-strip` }, vertex: { module, entryPoint: `vs`, }, fragment: { module, entryPoint: `fs`, targets: [{ format, blend: { color: { srcFactor: 'one', dstFactor: 'one-minus-src-alpha', operation: 'add', }, alpha: { srcFactor: 'one', dstFactor: 'one-minus-src-alpha', operation: 'add', }, }, }] } });C.configure({ device, format });function F(){ A.view = C.getCurrentTexture().createView(); E = device.createCommandEncoder(); R = E.beginRenderPass(O); R.setPipeline(P); R.draw(4); R.end(); Q.submit([E.finish()]); requestAnimationFrame(F)}F()
在 createRenderPipeline 中，对 fragment 的 target 添加 blend 属性，可以实现混合效果。
总结：
通过使用 Inter-Stage Variables 和 flat 插值模式，我们可以在 WebGPU 中轻松地为 triangle-strip 的每个三角形赋予不同的颜色。这种方法为实现更复杂的渲染效果提供了基础。同时，需要理解顶点顺序和插值模式，才能正确地控制每个三角形的颜色。
以上就是WebGPU：使用 Triangle Strip 为每个三角形绘制不同颜色的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。
发布者：程序猿，转转请注明出处：https://www.chuangxiangniao.com/p/1529052.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 
